中国能源建设集团广东火电工程有限公司 510730
摘要：本文针对火电厂地下结构大体积混凝土进行了裂缝控制计算分析, 同时采取相应的防治裂缝施工措施, 有效降低了混凝土结构产生有害裂缝的机率及维护的成本, 保障工程质量。
关键词：施工措施；大体积混凝土；火电厂；裂缝控制计算
通过对比分析发现，与普通砼相比，大体积砼具有砼方量较多、结构较厚以及体形较大等方面的特征，整体施工要求更高。由于受到散热以及水泥水化热作用等方面的限制，砼在硬化过程中很容易会出现温度过高的情况，加之砼表面会因为受到气温影响，而出现温度较低的情况，此时会使砼内部形成压应力，会使其表面产生拉应力。同时因为大体积砼为地下结构，在其冷却时会因为受地基束缚，使其结构中产生拉应力，这两种情况都会使混凝土出现裂缝，危及结构。
1.工程概况
某电站机组改造项目，燃机底板长方向与短方向分别为28.95与10米，高度为2.448米，整体结构为筏板式现浇钢筋混凝土结构。燃机的基座为支墩结构形式，其高度最低处以及最高处数值分别为1.866以及4.724米。支墩和基础地板混凝土强度等级为C30，垫层为C15。主要工程量如表1所示，筏板基础砼与基座砼均为C30等级，工程量分别为704、205m³。同时底板顶标高和底标高数值分别为-0.0514米和-2.5米，整体结构安全等级为二级。
表1 工程主要工程量
2.大体积混凝土裂缝控制计算
2.1砼材料用量
按照土建实验室研究结果，此次工程坍落度为0.16-0.18米，等级为C30，整体材料用量如表2所示：
表2 大体积混凝土材料用量
2.2热工计算
相关人员在进行热工计算时，需要将搅拌站砼供应能力考虑到其中，应按照每小时25m³入模量，通过对温度收缩应力进行减小的方式，降低深进裂缝产生机率。整体大体积砼要实施一次性浇筑，要在浇筑三天前，根据施工所在地气温，通过实验室检测的方式，对同条件砼初凝时间进行确定。
（1）拌合温度
在进行此次计算时，计算人员并没有将外加剂有利因素考虑到其中。由于工程你在4月份进行施工，按照以往该地区气温规律，可将大气平均温度设置为30℃。安全公式，人员可通过计算获取相应拌合温度：
在此公式中Cp、Cs、Cg、Cw分别表示，粉煤灰比热、砂、石、水泥以及水；Wp、Wg、Wc、Ww、Ws分别为粉煤灰、石、水泥、水以及砼砂用量；Tp、Ts、Tc、Tw、Tg分别代表各材料温度。在带入相应数值之后，计算得出，T0数值为20℃。因为考虑到施工时期的室内温度相对较低，所以粉煤灰与水泥温度取值为25°，搅拌用水温度取值为10°，进而得出砼出罐时温度为20℃。
（2）砼浇筑温度
由于混凝土是直接由罐车运送到现场的，所以考虑搅拌站与施工现场之间的举例，会将砼入模实测值设置在24℃。
（3）砼表面与大气温差
砼表面实际温度与龄期相减便是砼表面与大气温差数值，经计算得到结果10.55℃＜20℃。
3.裂缝控制施工措施
3.1做好施工前准备
由于混凝土浇筑施工是裂缝产生关键所在，所以有关部门需要对大体积混凝土浇筑施工予以高度关注。在进行施工之前，需要对水泥以及其他拌合料出厂日期以及仓号等内容进行审核，且要对其安定性以及强度等性能展开复验，要在确定材料合格之后，才可对其进行使用。同时因为本次工程基础相对较大，所以建议使用水化热相对较低的水泥品种。同时要对施工道路坚硬、平坦程度进行保证，且要实施连续性浇筑施工，要在进行浇筑之前要与浇筑运输车取得联系。此外要设置水管对混凝土进行降温，一般厚度在3米以下的底板，建议在中间位置设置一排水管，要按照由北向南的顺序，对底板基础砼展开浇筑。
3.2做好混凝土浇筑施工控制
（1）为对混凝土放热时间进行推迟，确保其热峰值可以得到有效控制，相关人员要在混凝土中加入一定量的缓凝高效减水剂，以避免因混凝土温度过高，而造成裂缝出现。同时在进行浇筑时，可通过斜面分层的方式进行浇筑（如图1所示）。要让每辆车在前一车混凝土所形成的坡面上进行操作，要通过对混凝土入模温度与浇筑速度进行控制的方式，对混凝土浇筑间歇时间进行把控，要通过对入模量进行合理把控的方式，对混凝土内外温差进行保证。
图1燃机基础地板混凝土分层浇筑示意图
（2）在进行浇筑施工时，为达到理想化浇筑效果，施工人员还要对相应浇筑能力进行计算。因为汽机底板宽度与长度分别为10与28.95米，所以汽机底板面积为两者相乘，即289.5㎡。因为本次项目会通过汽车泵进行浇筑，会按照每小时40m³的速度进行施工，所以施工人员需要按照混凝土初凝时间，对4小时生产混凝土方量进行明确，并通过计算得出每层的浇筑厚度，以便展开浇筑层厚度控制工作。
（3）为防止混凝土出现干缩裂缝问题，在进行施工时，需要对混凝土水化过程中的水分含量进行保证，可通过在混凝土表面设置薄膜以及麻袋的方式，结合定时洒水湿润的方式，对混凝土表面湿润程度进行保证。
（4）由于骨料选择会对最终浇筑施工质量产生直接影响，所以在进行混凝土施工时，要对骨料进行科学挑选，要尽量选择级配、质量优秀，且粒径较大的骨料，以从源头起做好混凝土浇筑施工。
3.3做好浇筑质量管理
在具体进行浇筑施工质量管理时，①要设置专门的大体积混凝土浇筑质量管控小组，并要设置组长以及副组长，一般组长都是由项目经理负责，而总工程师以及项目副经理则应担任副组长，而小组成员则要由物资、技术以及质量等班组人员担任，各位成员要各尽其职、相互配合，以对大体积混凝土浇筑质量进行保证；②要做好人员责任规划与落实，组长要中点负责质量保证措施落实情况检查，督促部门人员及时做好预防与纠正，以对措施执行效果进行保证，副组长要在组长领导下，做好部门协调以及工作问题解决等工作，要对所有环节质量措施落实情况进行预防与监管，而小组成员要在组长以及副组长的领导之下，做好本职工作，要对自身行为操作规范性进行保证；③要由专人负责进行砼振捣，并要对砼浇筑过程进行记录，以便后续进行追责；④要对测温探头附着件进行固定，并要在浇筑时做好相应防范措施，以防对附着件造成冲击；⑤所有商砼站在进行车辆出站时，要出具到达地点、混凝土标号以及徐出站时间等信息，且要在抵达现场之后，派专人进行程序验收且做好混凝土坍落度以及到达时间等记录工作，而总包商也要不定期展开抽检工作，要在混凝土发生离析问题时，及时展开搅拌工作，要防止出现私自对混凝土进行加水的行为；⑥要派专人按照规范对混凝土展开预留以及送样操作。
3.4混凝土浇筑应急措施
（1）现场停电
第一，要提前设备一台10kw发电机，并要由专人进行看管与保养，以便在应急时发挥相应作用；第二，机电组要派专人值班，要在停电时第一时间做出反应，确保可以在短时间内尽快恢复供电；第三，要对混凝土初凝时间进行掌握，并要做好施工缝预留，要确保每一交接部完成质量；第四，做好发电机维修工作，并要对正常送电时间进行明确。
（2）机械故障
第一，在进行浇筑之前，要预备一台泵机、四台振动棒，以便在机械出现故障时，及时进行更换；第二，要在施工前一天，做好机械设备检查与浇筑时间通知工作，并要派专业机修人员跟踪，要在设备出现异常时，及时对其进行处理；第三，要在机械出现故障时，及时通知应急小组进行协调，以对混凝土浇筑质量进行保证，且要在混凝土初凝前完成相应交接，从而有效避免冷缝问题出现；第四，搅拌站要及时对泵机进行调动，要确保能够在混凝土初凝前完成相应浇筑任务。
（3）路线阻滞
首先在进行浇筑之前，搅拌站不仅要在现场准备15台罐车，同时还要预留出5台备用罐车，并要按照当地路线交通情况，科学对运输时间以及运输路线进行调整，要确保交通路线畅通性；其次要规划至少两条线路，并要尽量错开交通高峰，如果无法避免，要尽量避开交叉口过多或者交通要道，以防车辆发生阻滞；再次如果车辆行驶路线发生改变时，要及时通知搅拌站，以便按照具体情况对混凝土车辆数量进行调整；最后要派专人对车辆运输进行负责，并要做好施工缝预留工作，以防因路线阻滞而错过初凝时间，从而为后续施工顺利进行提供可靠保障。
（4）雨季施工
虽然本次施工预计在四月份进行，并非雨季爆发期，但还是要做好雨季防范措施，一方面要时刻关注天气变化，要按照天气预报做好混凝土浇筑规划，以对混凝土浇筑连续性进行保证，要按照小雨不停、大雨躲避的原则，科学对浇筑施工进行安排；另一方面要提前准备水泵以及防雨材料，要预备充足的防滑雨鞋与雨衣，并要准备好彩条布，以防在浇筑过程中遇到大雨时是对混凝土进行保护。同时如果基坑内存在的积水过多，要及时对坑内积水进行排除。此外要将现场坍落度以及实际降雨量向上进行汇报，以便及时告知技术人员展开混凝土坍落度调整。
3.5做好施工保证措施
（1）为对基础底板水平地基阻力进行合理控制，要在垫层以及底板混凝土间设置油毡隔离滑动层。
（2）要尽量选择水化热较低的水泥材料，并要对粉煤灰参入量进行科学控制，以对单位水泥用量进行保证。同时要做好混凝土浇筑温度控制工作，要将入模温度控制在最低。同时要尽量降低混凝土内外温差以及绝热温升，以防混凝土出现早期开裂的问题。
（3）在进行浇筑过程中，要对一个坡度进行选择，应按照循环渐进原则，实施分层、连续性浇筑。要在进行振捣时，通过运用二次振捣工艺，及时排除混凝土水平钢筋以及粗骨料下部所产生的空隙与水分，以对钢筋以及混凝土握裹力进行保证，以对混凝土密实度进行保证，确保内部裂缝发生概率可以被控制在最低，整体结构抗裂性能可以得到有效提升。
（4）要按照三压三平原则，对混凝土表面展开科学处理，并要对混凝土标高进行严格控制，要通过刮平以及反复滚压的方式，对初凝前混凝土平整度以及压实度进行保证。
结束语:
本次工程在实施裂缝控制计算以及相应防治措施之后，混凝土结构有害裂缝产生概率得到了有效控制，建筑物使用寿命得到了有效延长，维护成本以及施工成本也得到了合理控制，工程质量得到了切实提升。因此广大火电公司同仁，应进一步加强对地下结构大体积混凝土裂缝控制计算与相应施工措施的研究力度，掌握各项裂缝控制施工技巧，以将混凝土裂缝发生可能性控制在最低，从而实现理想化地下结构大体积混凝体施工模式，确保火电厂整体运行可以达到最优。
参考文献:
[1]魏登辉,申俊莹.狭长型地下结构大体积混凝土裂缝控制技术研究[J].建材与装饰,2018(19).
[2]王小龙.大体积混凝土施工技术与裂缝控制[J].山西建筑,2018(12).
[3]张鑫.关于大体积混凝土裂缝控制问题的探讨[J].建材与装饰,2018(3).
论文作者:肖克见
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/17
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